高中物理,自锁问题~

2023-04-05

一个斜传送带有一个匀速向下的速度,把一个物块放在上端,等到它在中段时拥有了和传送带一样的速度,还会发生自锁吗?为什么?那时如果静止,原来的速度为什么会突变成零? 首先,物体如果能匀速,就表明受力平衡或不受力,既然受力平衡或者不受力,物体再无加速度,即可保持平衡。

我们分析一下整个过程。
开始的时候,传送带对物体有一个向前的摩擦力,带动物体加速。
当他的速度和传送带一样的时候,传送带对物体的摩擦力就消失了,物体不受力,保持匀速前进。
如果此时传送带突然静止,物体在瞬时还是有向前的速度(这个就是惯性,只是如果物体比较小就看不出来,和物体的质量有关),因此传送带对物体有向后的摩擦力,使得物体减速为0.
因此,第一个问题会自锁,第二个问题已经回答了。
参考知识1 摩擦角与自锁现象 法向反力N与摩擦力F的合力R称为支持面对物体的全反力。 即摩擦力F达到最大值Fmax时,这时的夹角a也达到最大值b,把b称为摩擦角。

自锁 self locking

.自锁现象
tanb=F/N=fN/N=f
此式表明:摩擦角b的正切等于静摩擦因数。
如果作用于物体的主动力的合力Q的作用线在摩擦角之内,则无论这个力怎样大,总有一个全反力R与之平衡,物体保持静止;反之,如果主动力的合力Q的作用线在磨擦角之外,则无论这个力多么小,物体也不可能保持平衡。这种与力大小无关而与摩擦角有关的平衡条件称为自锁条件。物体在这种条件下的平衡现象称之自锁现象。

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